論一種汽車智能遙控型自動門系統(tǒng)

鄧飛

摘 要：轎車車門因為體積較小，內(nèi)部的玻璃升降器等零部件導(dǎo)致并無太大空間進(jìn)行布置自動開關(guān)門機構(gòu)。轎車的開啟關(guān)閉機構(gòu)除了要保證使用性能，還要考慮外觀效果。本文通過研究分析轎車改裝市場需求和現(xiàn)階段的技術(shù)基礎(chǔ)，通過機電集成，從自動門開關(guān)運動機構(gòu)、車門可靠閉鎖機構(gòu)、遙控驅(qū)動機電器件等方面展開技術(shù)攻關(guān)，研制和推廣智能型開關(guān)門系統(tǒng)，以提高車輛使用的便捷性和舒適性。

關(guān)鍵詞：汽車；智能；自動門；研制

一、前言

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，汽車的使用率和需求不斷增加，因此，汽車的使用方便性和安全性是所有人越來越關(guān)注的。汽車中融合了機械、電子、計算機、通訊、信息等種種先進(jìn)技術(shù)，是目前裝備最復(fù)雜的消費類電子產(chǎn)品，很多新材料，新工藝，新設(shè)備等不斷的在汽車上得到應(yīng)用，提升車輛的電子化、自動化和智能化水平，持續(xù)提高汽車的安全性、可靠性、便捷性和舒適性等。

自動車門對于提升汽車的自動化程度和品質(zhì)具有重要作用，已經(jīng)在高端汽車產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，MPV電動側(cè)滑門、電動尾門、電動折疊后視鏡等已經(jīng)成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。其中，電動門是高檔汽車?yán)_與其他對手差距的重要武器，也是吸引消費者的一大誘因。通過按鈕控制，車門就會自動向后滑開或關(guān)閉，對于上年紀(jì)的乘客或者是小朋友來說，格外受用，對于日常使用汽車中必然的動作—開關(guān)門，會因為各種原因（行動不便、力氣不夠等）出現(xiàn)不方便開關(guān)門或關(guān)門不到位。因此，針對該種市場需求，設(shè)計和研發(fā)汽車智能遙控型自動門系統(tǒng)，更好地應(yīng)用于各類轎車，具體較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、技術(shù)現(xiàn)狀

目前車門的自動打開關(guān)閉多用于MPV的電動側(cè)滑門，包括折疊式自動門、外擺式自動門、線牽引式自動門、齒輪齒條驅(qū)動式自動門以及同步帶驅(qū)動式自動門等五類，常用于客車或七座以上商務(wù)車，而轎車的自動門的應(yīng)用較少。轎車車門因為體積較小，內(nèi)部的玻璃升降器等零部件導(dǎo)致并無太大空間進(jìn)行布置開啟關(guān)閉機構(gòu)。同時有別于MPV隱藏式的滑動軌道，轎車的開啟關(guān)閉機構(gòu)要考慮外觀效果。因此，目前市場上并無成熟可行的開啟關(guān)閉機構(gòu)。機構(gòu)的空缺，一定程度上扼制了轎車自動門的發(fā)展。

在現(xiàn)在技術(shù)中，公開了一種自動開啟汽車車門，其門體上設(shè)有開啟模塊和控制門體開啟或閉合的電子鎖，開啟模塊包括人物識別單元和處理單元，人物識別單元將采集到的信息傳輸?shù)教幚韱卧?，處理單元輸出信號控制電子鎖的工作[1]。

還有記錄一種可自動關(guān)閉的車門，其結(jié)構(gòu)包括車體、車門和自動關(guān)閉裝置，自動關(guān)閉裝置設(shè)置在車體上靠近鉸接處，自動關(guān)閉裝置包括弧形齒條收納盒、雙向伺服電機、弧形齒條和齒條固定板[2]。

由上可知，傳統(tǒng)的自動門開關(guān)機構(gòu)普遍結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單可靠，運動空間小同時不破壞整車外觀、對目前成熟車門結(jié)構(gòu)改動小的機構(gòu)來實現(xiàn)車門的自動開啟關(guān)閉十分必要。

三、研發(fā)設(shè)計的技術(shù)路線

如前文所述，現(xiàn)有汽車大多并沒有配備自動開關(guān)門，因此，可通過在原車上進(jìn)行改裝，以使汽車的車門實現(xiàn)智能電動開啟和關(guān)閉功能。主要研制方向是圍繞自動門的運動連桿機構(gòu)、輔助關(guān)嚴(yán)鎖機構(gòu)與遙控驅(qū)動電機等實現(xiàn)一體化設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)便捷安裝，減少對車門結(jié)構(gòu)的更改，不破壞整車外觀，簡單可靠，解決傳統(tǒng)的自動門開關(guān)機構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且運動空間大的技術(shù)問題；其次，采用轎車電動輔助關(guān)嚴(yán)門鎖，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在功能和性能上要具有優(yōu)越創(chuàng)新性。其技術(shù)路線包括：1、實現(xiàn)電動輔助關(guān)嚴(yán)門鎖，由電控板和驅(qū)動電機帶動關(guān)門機構(gòu)，以較小的力或遙控就可以將車門關(guān)到位，防止長期大力關(guān)車門，車門上玻璃升降機、鉸鏈等也容易移位和變形以及損害車內(nèi)各個塑料件的連接，造成各個卡扣松動產(chǎn)生異響，對門燈，感應(yīng)開關(guān)也有損傷，甚至?xí)?dǎo)致密封膠條過勞，局部磨損掉漆生銹等問題；2、實現(xiàn)連桿式自動門開啟關(guān)閉機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，便于現(xiàn)有轎車門的改裝，支持遙控與機電驅(qū)動能力。3、遙控信號的兼容性和機電驅(qū)動的集成。

四、技術(shù)先進(jìn)性論述及評價

（1）根據(jù)技術(shù)路線，研制的四連桿式自動門開啟關(guān)閉機構(gòu)，當(dāng)驅(qū)動部件驅(qū)動連桿或連架桿旋轉(zhuǎn)運動時，通過四連桿結(jié)構(gòu)帶動車門做旋轉(zhuǎn)運動，形成開關(guān)門的旋轉(zhuǎn)運動，可實現(xiàn)車門的自動開關(guān)門，同時四連桿結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計使得連架桿的擺動幅度很小，可以限定在原車限位器的活動空間內(nèi)，減少對車門結(jié)構(gòu)的更改，不破壞整車外觀，簡單可靠。

（2）實現(xiàn)一種轎車電動輔助關(guān)嚴(yán)門鎖，棘輪在轉(zhuǎn)動過程中在半鎖位置與全鎖位置之間切換，當(dāng)棘輪處于半鎖位置時，PCB板控制單元控制拉鉤沿某個方向移動，由于拉鉤的端部與棘輪的端部相抵靠，則拉鉤的移動必然推壓棘輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)棘輪旋轉(zhuǎn)至全鎖位置。

在當(dāng)前國內(nèi)技術(shù)中，尚未發(fā)現(xiàn)完全應(yīng)用使用上述技術(shù)方案的產(chǎn)品的記錄，可以評價該技術(shù)是當(dāng)前汽車智能型自動車門系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計上的創(chuàng)新，與國外同類型產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)，處于國內(nèi)先進(jìn)水平。

五、主要評價的技術(shù)指標(biāo)

1、實現(xiàn)連桿式自動門開啟關(guān)閉機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，便于現(xiàn)有轎車門的改裝，支持遙控與機電驅(qū)動能力。其中，驅(qū)動電機（帶減速箱）——灼熱絲（裝MCU的塑料盒、連接線塑料端頭）：550℃；熱保護(hù)：12.6V，23℃條件下運行，輸出軸必須堵轉(zhuǎn)或卡住。保護(hù)時間≥1.5 sec恢復(fù)時間：≤15 sec；絕緣強度：DC800V、≤2 seconds、室溫下，允許的漏電流：0.5mA。

2、遙控信號的兼容性和機電驅(qū)動的集成。電子機盒材料和器件材料：符合國家車載電子用品或裝置材料標(biāo)準(zhǔn)，滿足環(huán)保要求，電氣接口和電能輸入輸出滿足車載電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。

MCU參數(shù)——輻射（RE）和傳導(dǎo)發(fā)射（CE）：Acc：GMW3097 2006-07；.瞬態(tài)傳導(dǎo)：Acc：GMW3097 2006-07。

3、車門開啟響應(yīng)時間：4～8秒；車門關(guān)閉響應(yīng)時間：6～10秒。

六、結(jié)語

綜上所述，根據(jù)汽車改裝市場的需要和汽車自動門系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展，研制智能型開關(guān)門系統(tǒng)，從自動門的運動連桿機構(gòu)、輔助關(guān)嚴(yán)鎖機構(gòu)與遙控驅(qū)動電機等方面展開技術(shù)攻關(guān)，按照不同等級產(chǎn)品的性能要求，優(yōu)化運動機構(gòu)，采用機電集成技術(shù)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于安裝的智能型開關(guān)門系統(tǒng)。在產(chǎn)品功能與性能上實現(xiàn)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品性價比，增加產(chǎn)品附加值，有助于推動傳統(tǒng)制造業(yè)產(chǎn)品升級換代的發(fā)展，具備很好的市場前景。

參考文獻(xiàn)

[1]王鋒，郭群，蘇亭婷等.一種自動開啟汽車車門：中國，CN201720239669.5[P].2017-10-13

[2]馮健萍.一種可自動關(guān)閉的車門：中國，CN201621161662.8 [P].2017-5-24.